追踪大气中的“隐形铁”：气溶胶中的可溶性铁 | 卓越亮点

原文发表于 《科技导报》2025年第20期科技新闻-卓越亮点

追踪大气中的“隐形铁”：气溶胶中的可溶性铁

图片来源：摄图网

可溶性铁，这一看似微不足道的元素，正在连接起气候变化、海洋生态与人类健康的复杂链条。中国地质大学（武汉）环境学院孔少飞团队联合湖北省大气复合污染研究中心，在《地球科学》发表综述论文，总结了源排放大气气溶胶中可溶性铁的理化特性、形成机制与排放清单构建方法，为改进气候和大气化学模型提供了关键支撑。

大气气溶胶中的可溶性铁能够调控海洋浮游植物的生长，对全球碳循环与气候具有深远影响。过去人们普遍认为海洋铁主要来自沙尘输入，而最新研究发现，人为燃烧源——包括燃煤、工业排放和生物质燃烧——在全球海洋可溶性铁沉降中贡献可达20%~80%。这些铁颗粒不仅能吸收太阳辐射、改变大气能量平衡，还能通过光化学反应生成强氧化性物质，促进二次气溶胶形成，从而影响空气质量与人体健康。

研究团队梳理发现，铁的“溶解性”是决定其环境效应的核心变量。低pH的酸性环境、富含有机酸的气溶胶、细粒径颗粒和低温燃烧过程，均能显著提升铁的可溶性。其中，含硫或富氧条件可加速铁矿物转化为离子态，使其更易被生物利用。同时，小粒径气溶胶中的可溶性铁可在大气中停留更久、传输更远，成为远洋生态系统的重要“营养通道”。

研究还揭示了一个关键问题：目前国际通用的铁排放清单多基于早期有限观测数据，未充分考虑燃料类型、燃烧温度及粒径分布等差异，导致模型模拟结果偏低。为此，研究团队建议建立统一的飞灰浸出实验标准，完善燃烧源可溶性铁的实测数据库，从而支撑更精准的全球铁沉降与气候模型计算。

（来源于中国科技期刊卓越行动计划入选期刊：《地球科学》，2025，50（9））

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